DE2660997C2

DE2660997C2 -

Info

Publication number: DE2660997C2
Application number: DE19762660997
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter 1000 Berlin De Adomeit
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 1976-10-13
Filing date: 1976-10-13
Publication date: 1989-01-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a belt retractor according to the Preamble of claim 1.

Bei bekannten Gurtaufrollern dieser Gattung ist die Achse der Wickelrolle frei drehbar in sich im wesentlichen zur Gurtabzugsrichtung erstreckenden Langloch-Führungen (US-PS 30 74 761) oder in einer Schwinge mit zur Achse der Wickel rolle paralleler Schwenkachse gelagert (US-PS 31 38 405). In beiden Fällen ist diese aus der Ruhelage für normalen Auf- und Abrollbetrieb in die Blockierlage entgegen Federkraft verstellbare Achse der Wickelrolle zwangsgeführt, wobei im Sperr- und Blockierzustand aufgrund des möglichen Vorhanden seins von Abständen zwischen Blockierstelle und Gurtabzugs- Kraftrichtung relativ große Kraftmomente auf das Aufroller- Gehäuse und die Wickelachse einwirken und diese daher ent sprechend stabil dimensioniert sein müssen, um diesen Kräf ten standhalten zu können. Im erstgenannten Fall wird die gehäusefeste Verzahnung durch mehrere Sperrzähne gebildet, während im zweitgenannten Fall lediglich ein gehäusefester Zahn vorgesehen ist.In known belt retractors of this type, the axis is the winding roll is freely rotatable in itself for Belt withdrawal direction extending slot guides (US-PS 30 74 761) or in a rocker with the axis of the winding roll parallel pivot axis mounted (US-PS 31 38 405). In in both cases this is from the rest position for normal and unwind operation in the blocking position against spring force adjustable axis of the winding roller positively guided, whereby in Locking and blocking status due to the possible presence the distances between the blocking point and the belt Force direction relatively large moments of force on the reel Act housing and the winding axis and therefore ent speaking dimensionally stable to this force to be able to withstand. In the former case, the teeth fixed to the housing formed by several ratchet teeth, while in the second case only a fixed case Tooth is provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gurtauf roller der eingangs angegebenen Art zu erreichen, daß in der Blockierlage die am Gurt auftretenden Zugkräfte ausschließ lich von den Verzahnungen aufgenommen und möglichst gleich mäßig auf das Gehäuse des Gurtaufrollers übertragen werden.The invention has for its object with a belt roller of the type specified to achieve that in the Blocking position exclude the tensile forces occurring on the belt Lich absorbed by the gears and as similar as possible be transferred moderately to the housing of the belt retractor.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen. Eine vorteil hafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Pa tentanspruch 2.This task is solved by the in the labeling part of the measures specified in claim 1. An advantage liable embodiment of the invention results from the Pa Claim 2.

Im Vergleich zu dem erläuterten Stand der Technik ergibt sich bei der Erfindung insbesondere der Vorteil, daß im Be tätigungsfalle, also nach dem radialen Auslenken der Wickel rolle, die Verzahnung bzw. Verzahnungen dieser Wickelrolle sich selbsttätig entsprechend dem Wickeldurchmesser ihre ge häusefesten Verzahnungen suchen und sich entsprechend lage mäßig anpassen können. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß sich am Gurtband auftretende Zugkräfte sehr gleichmäßig auf die Zahnflanken der Verzahnung verteilen und keinerlei Kraftmomente auf andere Teile wie auf das Lager der Wickel rolle ausgeübt werden. In der Blockierstellung findet eine reaktionsfreie Lagerung statt, d. h., es stellt sich hierbei ein Gleichgewichtszustand ein zwischen dem Abstützmoment ei nerseits und demjenigen Moment andererseits, das durch die Gurtkraft beim ruckartigen Ausziehen des Gurtes erzeugt wird. Diese Wirkung tritt ein bei einer gehäusefesten Verzahnung mit nur einem oder auch mit mehreren Zähnen, wobei sich hier der zusätzliche Vorteil ergibt, daß sich die Zugkräfte gege benenfalls über mehrere Zähne verteilen können, wobei in je dem Falle die Linie des Gurtzuges innerhalb der Berührungs flächen der Zahnflanken der Verzahnung verläuft. Durch die Führung wird die Wickelrolle nach dem Betätigungsfall sicher und lagegenau wieder in die zentrierte Nor mallage radial zurückgeführt, und beim ruckartigen Gurtauszug wird der Wickelrolle eine Zwangsbewegung in Richtung der Bloc kierstellung aufgezwungen, wonach die Verzahnungen infolge der am Gurtband wirkenden großen Zugkräfte letztlich von selbst ihre ideale Blockierstellung einnehmen.In comparison to the explained prior art results the invention has the particular advantage that in loading activity trap, i.e. after the radial deflection of the winding roll, the toothing or toothing of this winding roll automatically according to the winding diameter of your ge look for gear teeth fixed to the house and position themselves accordingly can adjust moderately. This ensures that tensile forces occurring on the webbing are very even distribute on the tooth flanks of the toothing and none at all Torques on other parts such as on the bearing of the winding role can be exercised. One finds in the blocking position reaction-free storage instead, d. that is, it arises here an equilibrium state between the support torque ei on the other hand and that moment on the other hand that is caused by the Belt force is generated when the belt is pulled out suddenly. This effect occurs when the teeth are fixed to the housing with only one or also with several teeth, whereby here the additional advantage is that the tensile forces counter can also spread over several teeth, each in in the case the line of the belt pull within the touch surfaces of the tooth flanks of the toothing runs. Through the After the actuation, the winding roll becomes secure and exactly in the center of Nor mallage returned radially, and with the jerky belt pull-out the winding roll becomes a forced movement in the direction of the block Kierposition forced, after which the gears as a result of large tensile forces acting on the belt ultimately by themselves assume their ideal blocking position.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestell ten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated by means of a in the drawing th embodiment explained. It shows

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungs form eines Gurtaufrollers, Fig. 1 shows a section through an execution form of a belt retractor,

Fig. 2 eine schematische Skizze der auftreten den Kräfte, um das Prinzip der Wirkungs weise des Gurtaufrollers gemäß Fig. 1 zu zeigen, Fig. 2 shows a schematic sketch of the occurring forces to the principle of the effect of the belt retractor as shown in FIG. 1 to show,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Verzah nung des Gurtaufrollers. Fig. 3 is an enlarged view of the toothing of the belt retractor.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines Gurtaufrollers gemäß der Erfindung gezeigt, von dem nur die wesentlichsten und für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile dargestellt sind. Es handelt sich um eine Seitenansicht des U-förmigen Gehäuses 6, dessen beide Schenkel des U eine große, zur Ach se 5′-5′ konzentrische Bohrung 20 aufweisen, so daß die Wickelrolle 3 mit dem auf jeder Seite derselben angeordneten Zahnrad 4 mit als Sperrkörper dienenden Verzahnungen laufen kann. Die Wickelrolle 3 ist in der Zeichnung voll mit dem Gurtband 1 bewickelt, während im Betätigungsfall, also bei angelegtem Gurtband 1 der äußere Wickeldurchmesser wesent lich kleiner als gemäß Fig. 1 ist, wie Fig. 2 deutlich zeigt. Das mit der Bohrung 20 versehene Gehäuse 6 weist im sogenann ten Kontaktbereich Zähne 6 a derart auf, daß der durch die äußere Zahnspitzen des Zahnrades 4 gelegte Durchmesser et was kleiner als der innere, durch die äußeren Zahnspitzen der Zähne 6 a des als Gegenkörper wirkenden Gehäuses 6 gelegte Durchmesser ist. Auf diese Weise kann das Zahnrad 4 in der sogenannten Betriebslage, wenn seine Achse 5′-5′ und damit auch die der Wickelrolle 3 mit der Achse der beiden Bohrungen 20 zusammenfällt, beim Herausziehen des Gurtbandes 1 in Rich tung des Pfeiles 21 beim Abwickeln von der Gurtbandwickel 2 ohne Störungen frei in Richtung des Pfeiles 22 drehen.In Fig. 1 an embodiment of a belt retractor according to the invention is shown, of which only the most essential and necessary for understanding the invention are shown. It is a side view of the U-shaped housing 6 , the two legs of the U have a large, to the axis se 5'-5 'concentric bore 20 , so that the winding roller 3 with the gear 4 arranged on each side thereof as Locking gear teeth can run. The winding roll 3 is fully wound in the drawing with the webbing 1 , while in the actuation case, ie with the webbing 1, the outer winding diameter is significantly smaller than that shown in FIG. 1, as shown in FIG. 2 clearly. The housing 6 provided with the bore 20 has teeth 6 a in the so-called contact area in such a way that the diameter placed by the outer tooth tips of the gear wheel 4 is somewhat smaller than the inner through the outer tooth tips of the teeth 6 a of the housing acting as a counter body 6 placed diameter is. In this way, the gear 4 in the so-called operating position when its axis 5'-5 'and thus that of the winding roller 3 coincides with the axis of the two holes 20 when pulling out the webbing 1 in the direction of the arrow 21 when unwinding the belt reel 2 can rotate freely in the direction of arrow 22 without interference.

Bei der Ausführungsform stellt die Wickelrolle 3 mit dem Zahn rad 4 einen einstückigen Kunststoffkörper dar, der außen zwei Zapfen 5 auf jeder Seite aufweist. Die Lagerung der Wickel rolle 3 erfolgt über diese Zapfen 5, wobei die vordere Seite in Fig. 1 gezeigt ist. Außen auf dem Gehäuse ist ein Stütz lager 7 aufgeschraubt, das im vorliegenden Falle aus Blech ausgestanzt ist. Ebenso gut könnte anstelle dieses armförmi gen Lagers auch eine Scheibe oder eine die ganze Gehäusewand abdeckende Fläche aufgeschraubt, vernietet oder angeschweißt sein. Es ist auch möglich, daß diese Fläche durch den Deckel des Gehäuses gebildet wird und aus Kunststoff ausgebildet ist. In Fig. 1 ist lediglich eine spezielle Ausführungsform ge zeigt, in welcher das Stützlager eine Ausnehmung 8 a von der Gestalt eines verbogenen Ringes hat. Diese Ausnehmung 8 a be sitzt in der Darstellung links oben eine Führung 8 b. Die Zapfen 5 der Wickelrolle 3 erstrecken sich nicht nur durch die große Bohrung 20, sondern auch durch die Ausnehmung 8 a des Stützlagers 7 hindurch, in welchem sie über je eine La gerbuchse 8 gehaltert sind.In the embodiment, the winding roller 3 with the toothed wheel 4 is a one-piece plastic body which has two pins 5 on the outside on each side. The storage of the roll roll 3 takes place via this pin 5 , the front side being shown in Fig. 1. Outside of the housing, a support bearing 7 is screwed, which is punched out of sheet metal in the present case. Instead of this arm-shaped bearing, a disk or a surface covering the entire housing wall could also be screwed, riveted or welded on. It is also possible that this surface is formed by the cover of the housing and is made of plastic. In Fig. 1, only a special embodiment is shown ge, in which the support bearing has a recess 8 a in the form of a bent ring. This recess 8 a be sits in the illustration at the top left a guide 8 b . The pin 5 of the winding roller 3 extend not only through the large bore 20 , but also through the recess 8 a of the support bearing 7 , in which they are each held over a La gerbuchse 8 .

In Fig. 1 ist die Betriebslage während normaler Bedingungen gezeigt, also nicht im Unfallzustand, so daß das Zahnrad 4 nicht im Eingriff mit den Zähnen 6 a des als Gegenkörper die nenden Gehäuses 6 ist. Durch die Zugfeder 9, die an ihrem einen Ende an der ringförmigen Lagerbuchse 8 und an ihrem gegenüberliegenden Ende fest am Gehäuse oder dem Stützlager 7 befestigt ist, wird der jeweilige Zapfen 5 in die in Fig. 1 gezeigte Betriebslage, also in der Ausnehmung 8 a links unten, gezogen.In Fig. 1 the operating position is shown during normal conditions, so not in the accident state, so that the gear 4 is not in engagement with the teeth 6 a of the housing 6 as the counter body. By the tension spring 9 , which is fixed at one end to the annular bearing bush 8 and at its opposite end to the housing or the support bearing 7 , the respective pin 5 is in the operating position shown in Fig. 1, that is in the recess 8 a bottom left, drawn.

Nicht dargestellt ist eine Aufspulfeder, mit deren Hilfe der Gurt 1 auf die Wickelrolle 3 zu einem Gurtwickel 2 aufgewickelt wird. Das Zahnrad 4 läuft im normalen Aufroll- und Abrollbe trieb frei in der Bohrung 20 des Gehäuses 6.A winding spring is not shown, with the aid of which the belt 1 is wound onto the winding roll 3 to form a belt winding 2 . The gear 4 runs in normal Aufroll- and Abrollbe operated freely in the bore 20 of the housing 6th

Man erkennt aus den Fig. 1 und 2 den Gurtablaufpunkt T, an welchem der Gurt 1 von dem Wickel 2 tangential und etwa pa rallel zur Grundwand des Gehäuses 6 ausläuft. Man sieht in Fig. 1, daß derjenige Winkelbereich, innerhalb dessen sich der Kontaktbereich zwischen der Verzahnung befindet, reich lich 120° hat, wobei sich diese 120° aus der Zählung im ma thematisch positiven Sinne ergibt, wenn man etwas unterhalb des Gurtablaufpunktes T zu zählen beginnt.It can be seen from FIGS. 1 and 2 the Gurtablaufpunkt T, at which the belt 1 of the winding 2 and about tangentially pa rallel leaking to the base wall of the housing 6. One can see in Fig. 1 that the angular range within which the contact area between the teeth is rich Lich 120 °, which results in 120 ° from the counting in ma thematically positive sense, if one is slightly below the belt drain point T. counting begins.

Anhand Fig. 2 soll rein schematisch und ohne den Anspruch auf Vollständigkeit, (insbesondere nicht mathematische Voll ständigkeit) das Prinzip der Erfindung der frei taumelnden Wickelachse erläutert werden. Bei ruckartigem Zug mit der in Richtung des Gurtbandes F gemäß Fig. 2 am Gurt 1 hebt sich die federvorgespannte Wickelachse 5′-5′ der Wickelrolle 3 mit ihrem Zahnrad 4 (bzw. rechts und links mit den beiden Zahnrädern) aus der in Fig. 1 gezeigten Betriebsstellung her aus, so daß das Zahnrad 4 in die gehäuseseitige Verzahnung 6 a einrastet. Hierbei "taumeln" die Zapfen 5 praktisch frei, nur gegebenenfalls ein wenig durch die Ausnehmung 8 a geführt, da keine Abstüztung des durch die Gurtkraft wirksam werdenden Momentes erforderlich ist. Um eine Beschleunigung des Bewe gungsvorganges in die Eingriffsposition zu erhalten, d. h. um die achsparallele Bewegung der Wickelrolle 3 zu einer definier ten Eingriffsbewegung zu gestalten, ist die Führung 8 b vorge sehen, die dafür sorgt, daß die Lagerhülse 8 etwa unter 45° zur Gurtausziehrichtung, gegebenenfalls auch 30° oder 60°, geführt wird, so daß der Kontaktbereich eng begrenzt in dem rechten oberen, in Fig. 1 gezeigten Sektor des Gehäuses und der dort befindlichen Verzahnung zu liegen kommt.With reference to FIG. 2 will (in particular mathematical completeness of) the principle of the invention, the freely tumbling winding axis will be explained and without purely schematically to be exhaustive. In a jerky train with in the direction of the webbing F according to FIG. 2 on the belt 1 , the spring-biased winding axis 5'-5 'of the winding roller 3 with its gear 4 (or right and left with the two gears) from the in Fig. 1 shown operating position forth, so that the gear 4 engages in the housing-side teeth 6 a . Here, the pins 5 "wobble" practically freely, if necessary only a little through the recess 8 a , since no support of the moment that becomes effective due to the belt force is required. In order to accelerate the movement process to get into the engaged position, ie to make the axially parallel movement of the winding roller 3 to a defined th engaging movement, the guide 8 b is provided, which ensures that the bearing sleeve 8 is about 45 ° to the belt pulling direction , optionally also 30 ° or 60 °, so that the contact area comes to lie in the upper right, shown in FIG. 1, the sector of the housing and the toothing located there.

Nach Fig. 2 läßt sich das Prinzip so erläutern, daß zwischen demjenigen Moment, welches durch die Gurtkraft mit dem Hebel a erzeugt wird und zwischen dem Abstützmoment durch den Zahn eingriff, d. h. die Kraft F _w und den Hebel a, in der mit den Zähnen 6 a versehenen Gehäusebohrung 20 von selbst ein Gleich gewichtszustand einstellt. Bei dieser Betrachtung sind Rei bungen und andere kleinere Faktoren außer acht gelassen, man erkennt aber im Prinzip, wie das Zahnrad 4 mit der Wickelrol le 3 beim plötzlichen Ruck im Gurt nach rechts oben in den Kontaktbereich und damit in Sperrzustand gezogen wird.According to Fig. 2, the principle can be explained in such a way that between that moment which is generated by the belt force with the lever a and between the supporting moment by the tooth, ie the force F _w and the lever a , in which the teeth 6 a provided housing bore 20 automatically sets an equilibrium state. In this consideration, rubbing and other minor factors are disregarded, but you can see in principle how the gear 4 with the winding roller 3 is pulled upwards in the contact area and thus in the locked state in the event of a sudden jerk in the belt.

Fig. 3 zeigt das Gehäuse 6, die außen rings um den Umfang des als Sperrkörper wirkenden Zahnrades 4 angeordneten Zähne und die lediglich im Kontaktbereich vorgesehenen Zähne 6 a am Ge häuse 6. Außerdem ist gestrichelt die Lage der Ausnehmung 8 a gezeigt, in deren linken oberen Teil die Führung 8 b als etwa unter 45° zur Vertikalen geneigten Gerade stückweise angedeu tet ist. Im rechten oberen Sektor des Kreises gemäß Fig. 3 hat die Führung 8 a etwa die Krümmung des Zapfens 5 bzw. sei nes Lagerringes, und im Teil unten rechts ist die Führung 8 a ausgebeult, um möglichst eine berührungsfreie Lage des Zapfens 5 im Falle des Sperreingriffs zu gewährleisten. Die Betriebslage des Zapfens 5 ist durch die gepunktete Kreislinie mit der Wickelachse 5′ gezeigt. Nach dem Einrastvorgang der Zähne des Zahnrades 4 in die gehäusefeste Verzahnung 6 a hat sich der Zapfen 5 in die mit ausgezogenen Linien gezeigte Stellung mit der Wickelachse 5′′ bewegt. Man sieht die reaktionsfreie Lagerung im Sperrzustand. Fig. 3 shows the housing 6 , the outside around the circumference of the gear acting as a locking gear 4 teeth and the only provided in the contact area teeth 6 a on the Ge 6th In addition, the position of the recess 8 a is shown in dashed lines, in the upper left part of which the guide 8 b is indicated in parts as a straight line inclined at approximately 45 ° to the vertical. In the upper right sector of the circle according to FIG. 3, the guide 8 a has approximately the curvature of the pin 5 or its bearing ring, and in the part at the bottom right, the guide 8 a is bulged in order to ensure a contact-free position of the pin 5 in the case of To ensure locking intervention. The operating position of the pin 5 is shown by the dotted circular line with the winding axis 5 ' . After the teeth of the gear 4 engage in the toothing 6 a fixed to the housing, the pin 5 has moved into the position shown in solid lines with the winding axis 5 '' . You can see the reaction-free storage in the locked state.

Claims

1. Belt retractor for vehicle seat belts, with a winding roller which can be rotated about its axis and is displaceably mounted in the housing for winding up the pull-out belt, the turn-off rotation of which, with the aid of a blocking device, against further pulling off the belt at a acceleration of the belt pull-off which exceeds a predetermined amount can be blocked by Two gears at each end of the winding reel, which are moved with corresponding toothing fixed to the housing under the guidance of the axis of the winding reel in one grip and prevent further unwinding of the belt if the winding reel pulls against spring force from the normal when the belt is accelerated Position is shifted into the blocking position, characterized in that the winding roller ( 3 ) is guided at about 45 ° to the belt pull line in the direction of the gear teeth ( 6 a) and that after the first tooth engagement by a one-sided release of the guide, the blocking position with ent sets the winding of the winding roll ( 3 ) automatically.

2. Belt retractor according to claim 1, characterized in that the contact area between the teeth ( 6 a , 4 ) in the blocked state on the belt take-off side of the winding roller ( 3 ) in an angular range of about 120 °, starting about 10 ° un below the tangential belt outlet point ( T) and counted in a mathematically positive sense.